Question

18．某小組運用數字化儀器進行實驗，對中和反應中溶液的pH和溫度進行實時測定：向含溶質0.1mol的氫氧化鈉溶液中逐滴滴加稀鹽酸（開始計時），用數字化儀器采集數據可得到溶液的pH隨時間變化的曲線（如圖一）、溫度隨時間變化的曲線（如圖二）．
①根據圖一判斷中和反應發(fā)生的依據是溶液的pH明顯下降直至小于7，根據圖二可知中和反應是放熱反應（選填“吸熱”或“放熱”）；最終所得溶液的溶質是NaCl、HCl．

②求實驗中與0.1mol的氫氧化鈉恰好完全反應的HCl的物質的量．（請根據化學方程式列式計算）．
③請在圖三中畫出該實驗中生成氯化鈉的質量隨時間變化的曲線．

Answer 1

分析 ①根據過程的變化要素進行分析；
②根據給出的氫氧化鈉的物質的量和對應的化學方程式求算HCl的物質的量和氯化鈉的質量；
③根據②計算的氯化鈉 質量繪制出對應的變化曲線．

解答 解：
由圖可以看出在過程中pH由開始的大于7，逐漸接近7，等于7，最后變成小于7，說明中和反應發(fā)生．而在同一過程中關注的另外一個物理量溫度，是先升高后降低，說明中和反應是放熱的，當反應完成后繼續(xù)加入鹽酸，相當于稀釋了溶液，溫度慢慢降低．而當鹽酸過量后，溶液中的溶質是生成的氯化鈉和剩余的HCl，此處沒有特別要求，寫化學式或者名稱均可．
設與0.1mol的氫氧化鈉恰好完全反應的HCl的物質的量為x，生成的氯化鈉的質量為y
NaOH+HCl=NaCl+H₂O
1mol  1mol   58.5g
0.1mol  x         y
$\frac{1mol}{0.1mol}$=$\frac{1mol}{x}$=$\frac{58.5g}{y}$
x=0.1mol
y=5.85g
所以過程中氯化鈉的質量從0開始逐漸增加至5.85g，然后不再增加．
得圖為：
故答案為：
①溶液的pH明顯下降直至小于7；放熱；NaCl、HCl；
②0.1mol；
③．

點評 本題進行的是物質的量與質量的混合計算，注意過程中準確根據要求進行求算．計算中同時涉及到質量和物質的量甚至體積時，數據和單位等要遵循上下一致，左右對應．